(Đồ án tốt nghiệp) ứng dụng công nghệ RTM chế tạo một số sản phẩm mẫu thử (dạng chân vịt)

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT CƠ KHÍ ỨNG DỤNG CƠNG NGHỆ RTM CHẾ TẠO MỘT SỐ SẢN PHẨM MẪU THỬ (DẠNG CHÂN VỊT) GVHD: ThS TRẦN MINH THẾ UYÊN SVTH: NGUYỄN QUỐC TUẤN MSSV: 09112105 SVTH: MẠC HỮU TÚ MSSV: 11144110 SVTH: VÕ XUÂN TRƯỜNG MSSV: 11144109 SKL003891 Tp Hồ Chí Minh, tháng 7/2015 TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY  BỘ MƠN CƠNG NGHỆ TỰ ĐỘNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Đề tài: “ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ RTM CHẾ TẠO MỘT SỐ SẢN PHẨM MẪU THỬ (DẠNG CHÂN VỊT)” Giảng viên hƣớng dẫn: ThS TRẦN MINH THẾ UYÊN Sinh viên thực hiện: Khoá: Tp Hồ Chí Minh, tháng 07/2015 NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Giảng viên hƣớng dẫn: ThS Trần Minh Thế Uyên Sinh viên thực hiện:Nguyễn Quốc Tuấn Võ Xuân Trƣờng Mạc Hữu Tú MSSV: 09112105 MSSV: 11144109 MSSV:11144110 Tên đề tài: “ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ RTM CHẾ TẠO MỘT SỐ SẢN PHẨM MẪU THỬ (DẠNG CHÂN VỊT)” Các số liệu, tài liệu ban đầu - Vật liệu cho trƣớc (Nhựa polyester, chất đóng rắn MEKP, sợi thủy tinh) - Kích thƣớc mẫu thử (dạng chân vịt) với D=280mm, số cánh 3, Dtrục=42 Nội dung đồ án - Tổng quan cơng nghệ RTM - Nghiên cứu, tìm hiểu đặc điểm, công dụng, giá loại nhựa thị trƣờng - Biết đƣợc lịch sử, ứng dụng nhựa Composite sống - Đƣợc trực tiếp vận hành loại máy CNC để tự gia công khn - Tìm hiểu, nghiên cứu phần mềm: CREO 3.0, Caeses Frendship Framework - Tìm hiểu nguyên lý, cấu tạo, đặc điểm, giá loại chân vịt thị trƣờng - Thiết kế, tách khuôn, gia công khuôn mẫu thử (dạng chân vịt) - Tiến hành quy trình ứng dụng công nghệ RTM tạo sản phẩm mẫu thử (dạng chân vịt) - Tạo sản phẩm mẫu thử (dạng chân vịt) - Thử nghiệm mẫu thử (dạng chân vịt) với ghe, bè Tiền Giang Các sản phẩm dự kiến Mẫu thử (dạng chân vịt) Ngày giao đồ án: tháng năm 2015 Ngày nộp đồ án: ngày 22 tháng 07 năm 2015 i TRƢỞNG BỘ MÔN GIẢNG VIÊN HƢỚNG DẪN (Ký, tên)ghi rõ họ  (Ký, ghi rõ họ tên) Đƣợ c phép bảo vệ …………………………… (GVHD ký, ghi rõ họ tên) ii LỜI CAM KẾT - Tên đề tài:ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ RTM CHẾ TẠO MỘT SỐ SẢN PHẨM MẪU THỬ (DẠNG CHÂN VỊT) - GVHD: ThS Trần Minh Thế Uyên - Họ tên sinh viên: Nguyễn Quốc Tuấn Võ Xuân Trƣờng Mạc Hữu Tú - Địa sinh viên: Nguyễn Quốc Tuấn: Võ Xuân Trƣờng Mạc Hữu Tú - Ngày nộp khoá luận tốt nghiệp (ĐATN): 22/7/2015 - Lời cam kết: “Tơi xin cam đoan khố luận tốt nghiệp (ĐATN) cơng trình tơi nghiên cứu thực Tôi không chép từ viết cơng bố mà khơng trích dẫn nguồn gốc Nếu có vi phạm nào, tơi xin chịu hồn tồn trách nhiệm” TP Hồ Chí Minh, ngày 22 tháng 7năm 2015 Ký tên Nguyễn Quốc Tuấn Võ Xuân Trƣờng Mạc Hữu Tú iii LỜI CẢM ƠN Trong trình làm đồ án tốt nghiệp, chúng em gặp nhiều khó khăn kiến thức lý thuyết cịn ít, kinh nghiệm thiết kế, chế tạo nhiều hạn chế, nhƣ việc sử dụng phần mềm thiết kế chƣa thục Thế nhƣng, chúng em ln có đƣợc hỗ trợ nhiệt tình từ q thầy khoa Cơ khí Chế tạo máy, giúp đỡ chân thành bạn bè ngƣời thân Chính điều tạo điều kiện cho chúng em hoàn thành đồ án Nay chúng em xin gởi lời cảm ơn chân thành tới: - Giảng viên ThS Trần Minh Thế Uyên tận tình bảo, hƣớng dẫn, động viên cho chúng em suốt trình làm đồ án Với kinh nghiệm thiết thực mình, thầy giúp chúng em nhận hạn chế, sai sót để khắc phục sai sót có cách làm, bƣớc hợp lý - Tất q thầy khoa Cơ khí Chế tạo máy khuyến khích, tạo điều kiện, hỗ trợ kiến thức, kinh nghiệm cho chúng em thực đồ án tốt - Gia đình tồn anh chị em, bạn bè giúp đỡ từ vật chất đến tinh thần cho chúng em Nhóm sinh viên thực iv TÓM TẮT ĐỒ ÁN Composite vật liệu truyền thống có từ lâu đời, khơng đƣợc sử dụng rộng rãi từ lâu nƣớc giới, mà chúng đƣợc sử dụng nhiều Việt Nam hầu hết ngành, lĩnh vực kinh tế quốc dân Do đặc tính vƣợt trội nhƣ nhẹ, độ chịu ăn mịn cao, tính tốt… Hiện ngƣời ta tìm cách thay vật liệu cũ vật liệu Composite nhằm tạo cấu trúc bền nhẹ vừa đảm bảo khả làm việc kết cấu với giá thành rẻ, phú hợp với công nghệ phát triển vật liệu ngày Bên cạnh Phƣơng pháp gia cơng có ảnh hƣởng lớn đến chất lƣợng sản phẩm, phƣơng pháp gia cơng bị chi phối tính chất vật liệu Polymer nhƣ u cầu hình dáng, tính chất sản phẩm cuối Việc lựa chọn phƣơng pháp gia cơng thích hợp nói chung phực tạp, phải ý đến nhiều khía cạnh nhƣ tính chất vật liệu ban đầu, yêu cầu chất lƣợng sản phẩm, yêu cầu lợi ích kinh tế … Vì nhóm chúng em định chọn đề tài: “ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ RTM CHẾ TẠO MỘT SỐ SẢN PHẨM MẪU THỬ DẠNG CHÂN VỊT” Vì có ƣu điểm vƣợt trội sản phẩm khác, sản phẩm Composite hạn chế gây ô nhiễm môi trƣờng làm khn kín, tính cao, khơng cần cắt bavia gia công xong, thời gian điền đầy sản phẩm nhanh Tiến hành thực nghiệm thiết bị, chạy với khn theo kích thƣớc tiêu chuẩn Với vật liệu Nhựa polyester, thành phần cốt sợi thủy tinh chất xúc tác Thí nghiệm tăng dần lớp vật liệu cốt để khảo sát ảnh hƣởng vật liệu cốt lên chất lƣợng vật liệu Composite v ABSTRACT Composite is a traditional material that has existed for a long time It is not only used widely in lots of countries in over the world, but also applied in most of all sectors of the national economy of Viet Nam due to outstanding features such as lightweight, high qualification of corrosive resistance and high mechanical properties At present, people are trying to replace traditional materials by Composite materials in order to create light, enduring structures but ensure their working abilities, as well as meet low price to fit with the technology of developing material Nowadays: Besides, processing methods can affect the quality of product Processing methods is dominated by the properties of Polymer materials as well as requirements on the shape and features of the final product The selection of appropriate processing methods is generally very complex because we have to pay attention to many aspects such as characteristics of original material, requirements for product quality, and requirements for economic benefits Therefore, our group decided to choose the topic “RTM TECHNOLOGY APPLICATION OF SOME PRODUCTS MANUFACTURING TEST (PROPELLER).” Because it has remarkable advantages over other products, products Composite limited environmental pollutants as closed mold, High mechanical properties, no cutting burrs when processing is complete, a time filled products fast We carried on applied experiment with the equipment The basic material is Polyester Plastic; the core component is Fiberglass and catalyst The experiment increases the core material layer to examine the effect core material on the quality of Composite material vi MỤC LỤC NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP LỜI CAM KẾT LỜI CẢM ƠN TÓM TẮT ĐỒ ÁN MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH ẢNH DANH MỤC BẢNG DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT CHƢƠNG 1: GIỚI THIỆU 1.1 Tính cấp thiết đề tài 1.2 Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài 1.2.1 Ý nghĩa khoa học 1.2.2 Ý nghĩa thực tiễn 1.3 Mục tiêu đề tài 1.4 Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu 1.4.1 Đối tƣợng nghiên cứu 1.4.2 Phạm vi nghiên cứu 1.5 Phƣơng pháp nghiên cứu 1.5.1 Cơ sở phƣơng pháp luận 1.5.2 Các phƣơng pháp nghiên cứu cụ thể 1.6 Kết cấu đồ án tốt nghiệp CHƢƠNG 2: TỔNG QUAN 2.1 Giới thiệu Composite 2.1.1 Khái niệm: 2.1.2 Lịch sử hình thành phát triển 2.1.2 Ƣu điểm 2.2 Phân loại Composite 2.2.1 vii Phân loại theo hình dạng 2.2.2 Phân loại theo chất, thành phần  Chuyển nhựa vào khuôn Sau nén đủ áp suất cần thiết tiến hành mở van cho nhựa chảy vào khn, đảm bảo nhựa đƣợc điền đầy tồn lịng khn Lƣợng khí cịn khn đƣợc bên ngồi thơng qua lỗ khí khn - Hình 7.24:Dẫn nhựa vào khn 93 Hình 7.25: Nhựa điền vào lịng khn 7.2.2.3 Giai đoạn kết thúc Lấy sản phẩm: Sau chuyển nhựa vào khuôn xong, đợi nhựa Polyester đóng rắn định hình khoảng thời gian 240 phút Sau 240 phút tiến hành tháo khn lấy sản phẩm Hình 7.26: Nhựa khn khơ 94 Hình 7.7: Mở khn lấy sản phẩm Vệ sinh thiết bị - Sau chuyển nhựa vào khuôn xong, tiến hành vệ sinh thiết bị bằngAxetol cồn 90 thiết bị nhƣ: dây dẫn, van, đầu nối, bồn chứa để tránh nhựa lại thiết bị bị đóng rắn làm khó khăn ta vệ sinh lâu, làm hƣ hại thiết bị 7.2.3 Kết quả: Ta thu đƣợc sản phẩm: Hình 7.28: Sản phẩm chân vịt thuyền- bè 95 Hình 7.29:Chân vịt gắn bè miền tây 96 Hình 7.30:Chạy thử chân vịt sơng 97 CHƢƠNG 8: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 8.1 Kết luận Sau thời gian nguyên cứu tiến hành thực đề tài, kết đạt đƣợc nhƣ sau: Nắm bắt đƣợc chi tiết quy trình chế tạo sản phẩm mẫu thử chân vịt thuyền ứng dụng phƣơng pháp RTM Chế tạo hoàn chỉnh sản phẩm mẫu thử Trực tiếp tiến hành quy trình chế tạo, tạo sản phẩm thực tế - Rút đƣợc khác biệt lý thuyết thực tế công nghệ ứng dụng RTM vào sản xuất sản phẩm thực tế Sản phẩm đáp ứng tốt tiêu tính, tính ứng dụng thực tế cao - 8.2 Hƣớng phát triển Để sản phẩm mẫu thử chân vịt thuyền đƣợc hoàn thiện hơn, sau số đề suất hƣớng nghiên cứu nhƣ phát triển đề tài: - Nghiên cứu thay đổi vật liệu làm nền, đảm bảo tính tốt giảm chi phí Nghiên cứu thiết kế chân vịt tối ƣu hơn: mỏng hơn, trụ ngắn hơn… Cải thiện hệ thống thiết bị RTM nhỏ gọn hiệu Phát triển thêm sản phẩm có ứng dụng sống cao 98 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt [1] Lê Văn Nhựt, Trần Quốc Thế, Nguyễn Đăng Tú, Ths.Trần Minh Thế Uyên, Ứng dụng công nghệ RTM chế tạo sản phẩm vật liệu Composite, LVTN, ĐHSPKT TP.HCM, năm 2010 [2] Nguyễn Đăng Cƣờng, 2005 “Composite sợi thủy tinh ứng dụng”, nhà xuất Khoa học kỹ thuật [3] Nguyễn Đức An, Nguyễn Bân, 2005 “Lý thuyết tàu thủy”, Nhà xuất Giao thông Vận tải Hà Nội [4]Phạm Sơn Minh, Trần Thế Minh Uyên, 2013 “Bài giảng thiết kế - chế tạo khuôn ép Nhựa” Khác [5] http://composite-quanghuy.vn/cong-nghe/item/2-vat-lieu-composite.html [6] https://prezi.com/q6fu3ax2xtda/khai-quat-cong-nghe-san-xuat-composite-khuon- kin/ [7] http://vi.wikipedia.org/wiki/V%E1%BA%ADt_li%E1%BB%87u_Composie 99 PHỤ LỤC PHỤ LỤC Đơn vị áp suất Pascal (Pa) Pa = N/m Bar 100000 at 98.066,5 atm 101,325 Torr 133,322 Psi 6.894,76 100 PHỤ LỤC Tính chất vật liệu Composite so với vật liệu khác Vật liệu Hợp kim AlZn-Mg Hợp kim thép Ninomic 90 (Thép Nickel) Nilon Nilon độn sợi thủy tinh,Vf= 0.25 Epoxy độn sợi Cacbon, Vf=0.6 (//) () Polyester độn sợi thủy tinh Vf= 0.5 (//) () 101 PHỤ LỤC Tỷ trọng số C Vật liệu Sợi thủy tinh E S C Sợi cacbon Polystes resin Epoxy resin Chất độn cacbonat canxi 102 PHỤ LỤC Đặc tính lý vài loại sợi thông dụng: Stt Loại sợi Thông số Giá trị Sức ( Ten Stre Thủy tinh E N/ 3,4.105 Thủy tinh R 4,0.105 Aramid K49 3,6.105 Cacbon HS 3,1.105 Cacbon HM 1,81.105 103 Tensil Tensil Tensil Tensil Compr Shear Shear Shear Poisso 10 Poisso 11 Poisso 12 Mass d số nhƣ sau 104 PH Ụ LỤ C Co mp osit e sợi thủ y tinh nhự a epo xy khơ ng no có thơ ng ... gia công khuôn mẫu thử (dạng chân vịt) - Tiến hành quy trình ứng dụng cơng nghệ RTM tạo sản phẩm mẫu thử (dạng chân vịt) - Tạo sản phẩm mẫu thử (dạng chân vịt) - Thử nghiệm mẫu thử (dạng chân vịt). .. HỒ CHÍ MINH KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY  BỘ MƠN CÔNG NGHỆ TỰ ĐỘNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Đề tài: ? ?ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ RTM CHẾ TẠO MỘT SỐ SẢN PHẨM MẪU THỬ (DẠNG CHÂN VỊT)” Giảng viên hƣớng dẫn:... nhóm chúng em định chọn đề tài: ? ?ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ RTM CHẾ TẠO MỘT SỐ SẢN PHẨM MẪU THỬ DẠNG CHÂN VỊT” Vì có ƣu điểm vƣợt trội sản phẩm khác, sản phẩm Composite hạn chế gây ô nhiễm mơi trƣờng làm